正確印刷電路板布局的重要性不可過分強調。當它在單個基板上連接各種電子組件時,通過這種方法將組件附著到板的表面上,可以大大影響其穩定性以及效率。
迄今為止,Pin-grid陣列(通常稱為PGA)是在板上封裝集成電路的標準。但是,現在已經被球柵陣列或BGA設計所取代。簡而言之,雖然PGA使用引腳的方形排列來安裝組件,但BGA卻用由焊料制成的金屬球代替了引腳,這些金屬球附著在設備的底部。
用BGA設計的典型集成電路包括附著在基板上的芯片或處理器。模具又通過電線連接到平板。然后將焊球附著到基板的另一側?,F成的組件現在稱為包裝。然后,通過使用焊料將該封裝固定到電路板上。
BGA
優點使用BGA有幾個優點,其中主要包括:
l較低的走線密度-金屬焊球呈網格狀排列。軌道密度可以大大降低。反過來,這意味著經過優化的PCB布局,因為球的緊密度提高了效率。嘗試通過增加引腳的數量來對引腳柵格陣列執行相同操作,會增加意外橋接的風險。但是,對于BGA,對于用焊料制成的焊球,橋接并不是什么大問題。
l減少組件損壞的機會-針柵陣列需要進行焊接工藝,從而可能損壞組件。另一方面,使用BGA,只需要加熱焊球,使其熔化并粘附到PCB上即可。因此,大大降低了任何組件損壞的可能性。而且,球和電路板之間的表面張力可確保將包裝固定在適當的位置。
l可靠性-使用PGA時,引腳的易碎性始終是個問題。他們需要格外小心,并且容易彎曲和損壞。通過使用連接到焊球的焊盤的BGA,該系統更加堅固可靠
l改進的性能-由于網格陣列,BGA內部的連接更短。它的意思是減少鉛感應水平,從而通常在較高的速度下改善性能。
l降低過熱的可能性-BGA與電路板之間的耐熱性降低,這是一個主要優勢。實際上,由于BGA單元提供了將熱量引導走的熱通道,因此產生的熱量消散到了電路板上。
但是,這并不意味著球柵陣列不存在其自身的問題。其中最主要的是球的柔韌性!實際上,板與組件之間的剛性結合會導致物理應力,進而影響效率。同樣,由于電路板及其組件之間的接近性,徹底檢查PCB的質量問題可能是一項艱巨的任務。此外,除非有正確的設備,否則對包含BGA的電路板進行返工也不容易。因此,需要通過局部熔化器件來去除有故障的BGA。需要格外小心,以確保附近的其他設備沒有受到影響或損壞。一旦卸下,BGA當然可以換成新的。
因此,在許多應用中,BGA并不是最佳選擇。在這種情況下,將使用標準PBGA的變體,稱為PBGA或塑料球柵陣列。它具有塑料涂層的主體,層壓玻璃混合物并具有銅跡線的基板。對于系統而言,就溫度而言,它顯示出更高的穩定性。而且,它使用可以重塑的預成型焊球。還有很多其他BGA類型可以在不同情況下使用-其中重要的是:
l模制陣列工藝球柵陣列或稱為MAPBGA,這是低成本的中低性能器件的理想選擇。
l散熱增強的塑料球柵陣列或TEPBGA,此封裝可提供較高的散熱水平。
l膠帶球柵陣列或TBGA,這是中高端解決方案的理想選擇。
l封裝在封裝或PoP上,這允許將存儲封裝堆疊在基本設備的頂部,因此對于空間受到實際限制的應用程序很有用。
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